Разработан гель для массового выращивания нейральных стволовых клеток

Нейральные стволовые клетки, способные превращаться в нейроны и другие клетки нервной системы, перспективны для терапии травм спинного мозга, черепно-мозговых травм и нейродегенеративных заболеваний (например, Паркинсона и Хантингтона). Однако их массовое выращивание и поддержание в состоянии "стволовости" (stemness) — способности дифференцироваться — оставалось сложной задачей.

Проблемы традиционного подхода

  • Пространство: Культивирование в 2D (в чашках Петри) требует много места. Для получения большого количества клеток нужна большая площадь.
  • Потеря "стволовости": При многократном делении в лабораторных условиях клетки теряют способность к регенерации. Для нейральных стволовых клеток ключевым фактором поддержания stemness оказался физический контакт между клетками.

Решение: 3D-гель

Группа под руководством Сары Хейлшорн разработала полимерные гели, позволяющие выращивать клетки в трёх измерениях.

Преимущества 3D-культивирования:

  • Экономия пространства: 3D-культура высотой ~1 мм занимает >100 раз меньше площади (16 кв. дюймов против 16 кв. футов для 2D).
  • Экономия ресурсов: Требуется меньше питательных веществ и энергии.
  • Сохранение "стволовости": Гель позволяет клеткам ремоделировать своё окружение и поддерживать физический контакт друг с другом, что критически важно для коммуникации и сохранения регенеративного потенциала.

"Если стволовые клетки не могут ремоделировать гели, они не могут касаться друг друга... Они теряют ту способность к регенерации, которая нам так нужна для терапевтического успеха", — поясняет Сара Хейлшорн.

Неожиданное открытие

В отличие от других типов стволовых клеток, для которых важен показатель жёсткости материала, нейральные клетки-предшественники не чувствительны к жёсткости. Ключевым оказалась именно способность ремоделировать гель. Этот неожиданный результат был подтверждён на трёх различных типах гелей.

Перспективы

Следующая цель — создание гелей, которые можно будет напрямую вводить из лабораторной чашки в организм. Это открытие вселяет новый оптимизм в развитие клеточной терапии.